Ảnh Hưởng Của Khuấy Trộn Đến Quá Trình Sản Xuất Khí Sinh Học Từ Bùn Thải Nuôi Tôm Siêu Thâm Canh

1/ Thông tin bài báo

• Tên bài báo: ẢNH HƯỞNG CỦA KHUẤY TRỘN ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT KHÍ SINH HỌC TỪ BÙN THẢI NUÔI TÔM SIÊU THÂM CANH
• Tác giả: Nguyễn Công Thuận, Trương Duy Khánh, Đinh Thái Danh, Trần Sỹ Nam
• Số trang: 10-20
• Năm: 2023
• Nơi xuất bản: Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ
• Từ khoá: Bùn thải ao nuôi tôm, khí sinh học, mê-tan, sự khuấy trộn, siêu thâm canh

2/ Nội dung chính

Bài báo này tập trung nghiên cứu về ảnh hưởng của tần suất khuấy trộn đến quá trình sản xuất khí sinh học từ bùn thải nuôi tôm siêu thâm canh. Thí nghiệm được thực hiện theo phương pháp ủ yếm khí theo mẻ, với năm nghiệm thức khác nhau về tần suất khuấy trộn: không khuấy trộn (NS), khuấy trộn 1 lần/ngày (1T), 2 lần/ngày (2T), 4 lần/ngày (4T) và 8 lần/ngày (8T). Tất cả các nghiệm thức đều sử dụng cùng một tỷ lệ nạp bùn thải là 20g chất rắn bay hơi/L và thời gian khuấy trộn là 2 phút mỗi lần. Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá hiệu quả của các tần suất khuấy trộn khác nhau lên năng suất và thành phần khí sinh học, đặc biệt là khí methane (CH4), từ đó đề xuất giải pháp tối ưu trong việc xử lý bùn thải và thu hồi năng lượng tái tạo. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm kiếm giải pháp xử lý bùn thải hiệu quả và thân thiện với môi trường từ hoạt động nuôi tôm siêu thâm canh, đồng thời khai thác tiềm năng của bùn thải này để sản xuất năng lượng tái tạo, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nuôi trồng thủy sản.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, tần suất khuấy trộn có ảnh hưởng đáng kể đến năng suất sản xuất khí methane. Cụ thể, các nghiệm thức khuấy trộn 1T, 2T và 4T cho năng suất sinh khí methane cao hơn đáng kể so với nghiệm thức không khuấy trộn NS, với mức tăng lần lượt là 10,01%, 5,99% và 4,2%. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là nghiệm thức khuấy trộn với tần suất cao nhất (8T) lại cho năng suất khí methane tương đương với nghiệm thức không khuấy trộn NS. Điều này cho thấy việc khuấy trộn quá nhiều có thể không mang lại hiệu quả tích cực mà thậm chí có thể gây ức chế quá trình sinh khí. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra mối tương quan nghịch giữa năng suất khí methane và số lần khuấy trộn, nghĩa là khi tần suất khuấy trộn tăng lên thì năng suất khí methane có xu hướng giảm. Kết quả này cho thấy rằng, việc khuấy trộn cần được thực hiện một cách hợp lý để tối ưu hóa quá trình sản xuất khí methane từ bùn thải nuôi tôm, tránh việc lạm dụng khuấy trộn có thể gây phản tác dụng.

Thí nghiệm cũng theo dõi các yếu tố môi trường trong quá trình ủ, như nhiệt độ, pH và thế oxy hóa khử (Eh). Nhiệt độ trung bình giữa các nghiệm thức dao động từ 23,7 đến 27,7°C, không có sự biến động lớn. Giá trị pH trong suốt quá trình thí nghiệm dao động từ 4,95 đến 6,59, với giai đoạn đầu (12 ngày đầu) pH giảm thấp do quá trình sinh axit, sau đó tăng dần và ổn định. Thế oxy hóa khử (Eh) có xu hướng giảm theo thời gian, và sau ngày thứ 18 thì đều đạt giá trị thuận lợi cho quá trình sinh khí methane (Eh < -250 mV). Các yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật tham gia vào quá trình phân hủy yếm khí và sinh khí sinh học. Kết quả này cung cấp cái nhìn toàn diện về sự tương tác giữa các yếu tố khuấy trộn, môi trường và quá trình sản xuất khí sinh học từ bùn thải nuôi tôm siêu thâm canh.